讨论全球变暖和绿色环保行动之类的话题时,人们似乎很少涉及生物质能。然而,一些能源专家们却坚决支持生物质能。原因很简单,就拿美国佛罗里达州来说,该州几乎所有的可再生能源都来自生物质能,包括东南部迈阿密戴得郡(Miami-Dade)和布劳沃德县(Broward)的三所生物质能发电厂。
生物质能(biomass)可以来源于垃圾、木屑刨花、甘蔗渣或是小草,而且价格相当便宜,某些时候甚至比煤还廉价。尽管普遍认为燃煤发电在美国最为廉价,但煤电却是产生温室气体、造成气候变暖的罪魁祸首。
南方清洁能源联盟(Southern Alliance for Clean Energy)总裁斯蒂芬·史密斯(Stephen Smith)表示:“我们是生物质能的坚定支持者。短期而言,生物质能发电将发挥重要作用。不过,生物质能发电的形式也多种多样。其中一些生物质能来源要优于其它来源。”
目前,气候变暖致使地球上一些地方海平面上升,比如南佛罗里达州在内的一些沿海地区正面临被海水淹没的危险。当地政策制定者在寻求化石燃料的替代物过程中,找到了生物质能。生物质能成为该州首要的替代能源,生物潜力远远优于风能。但是,当地发展生物质能有利也有弊。
据《迈阿密先驱报》(Miami Herald)报道,许多大型企业已经参与佛罗里达州生物质能的开发,例如生物质能生产商范朱尔家族(Fanjul family)就在当地建立了一家甘蔗渣发电厂。佛罗里达州鼓励更多企业使用可再生能源,政府为这些企业提供一定的鼓励性补贴,因此,企业在利用可再生能源扩大生产规模的同时,可获得一笔额外收入。
但一些人也为生物质能的发展感到担忧。美国环境防卫基金(Environmental Defense Fund)佛罗里达主管吉罗德·卡纳斯(Gerald Karnas)说:“并非所有生物质能都生来平等。”比如,一些环保人士称,用垃圾作为生物质能原料就不如用木屑作原料环保。
还有人担心,作为生物质能的原料,许多非本土植物会在佛罗里达州大沼泽地区疯长蔓延。此外,还有一些使用木料生产纸或无脂肪冰淇凌等产品的公司也担心,政府对发展生物质能等可再生能源的补贴,会导致当地木材价格上涨从而增加成本。
尽管如此,研究员们提交给公共服务委员会(Public Service Commission)的报告仍显示,佛罗里达州最切实可行的两种可再生能源就是生物质能和太阳能。
范朱尔家族旗下的佛罗里达水晶制糖公司(Florida Crystals Corp)的肖恩·斯塔福德(Sean Stafford)表示:“底线是佛罗里达州有良好的条件,来发展生物质能。”他指出,比如该州电力照明公司(Florida Power &Light Company)使用的头号能源——天然气的价格波动严重,而生物质能却没有这种担忧。
美国垃圾发电公司维尔贝莱特科技公司( Wheelabrator Technologies )收集并加工垃圾用来发电,然后出售给佛罗里达州电力照明公司。
技术工人开动起重机,将垃圾扬起,使其接触空气,然后抛入加料斗燃烧。
生物质能初步认识:
特点之一:碳中和性
以甘蔗渣和木屑为原料的生物质能被认为具有碳中和性(即排放多少二氧化碳就抵销多少二氧化碳从而实现总碳排放量为零)。因为甘蔗和树木生长过程中,会吸收空气中的温室气体。尽管在利用生物质能过程中,燃烧甘蔗渣或木屑会释放二氧化碳,但由于前期生长过程中吸收了二氧化碳,因此,在这类生物质是碳中和的,不会加重气候变化负担。
而使用垃圾作为生物质能燃料则不同。事实上,佛罗里达州法律对生物质能的定义比较宽泛,而其他一些州则认为固体垃圾不能算作可再生能源原料。专家们在垃圾是否具有碳中和性的问题上也存在分歧。
南方清洁能源联盟的史密斯说:“(垃圾是否具有碳中和性)取决于是什么垃圾。如果是一堆纸屑垃圾,则这堆垃圾的生物质能含碳量小;而如果这堆垃圾里都是用化石燃料制成的塑料,那垃圾的含碳量就相当可观了。”
当然,食物不是生物质能来源,比如用玉米制造乙醇不可取。越来越多的人开始批评美国政府对于乙醇的补贴,认为用大量玉米制造乙醇会导致食品价格上涨,并加剧世界上一些地区的食品短缺。匹兹堡卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)能源专家莱斯特·雷伍(Lester Lave)表示:“很显然,用食品造燃料是个馊主意。”
据法维翰咨询公司(Navigant Consulting)的一份研究报告指出,佛罗里达州生物质能发电量已达1100兆瓦(1兆瓦等于1000千瓦),其中约550兆瓦电量是由当地11家 “垃圾变能源”的生物质能发电厂产生,其余550兆瓦电量由木材废料和甘蔗渣等为原料的生物质能转化而来。发电厂在用废木料和甘蔗渣的生物质能发电的过程中,消耗了一部分电量,剩余电量卖给其他企业。
特点之二:价格低廉
美国生物质能发电厂历史并不短。美国能源信息管理署(Energy Information Administration)表示,2007年美国全国可再生能源中有53%来自生物质能。支持者称,垃圾等生物质能发电提供的是基载电力(baseload power),即生物质能发电可以实现24小时全天候供电,而太阳能发电每天只有20%到25%的时间可以发电。
法维翰咨询公司的研究报告还显示,大多数生物质能发电的成本仅为太阳能的1/10到1/3;即使到2020年,太阳能发电技术有了较大进展,其电价也可能为每千瓦时23美分,而大部分生物质能电价仅在每千瓦时0.82美分到12美分之间。
特点之三:变废为宝,垃圾变能源
当地政府用城市固体垃圾发电的另一重要动机是,可以摆脱许多当地垃圾,而不用另找地方填埋。当然,燃烧垃圾的生物质能发电方法也有弊端,即垃圾燃料具有不稳定性,因为有时候垃圾中生物质能含量可能很高,有时候可能很低。能源专家雷伍就表示:“垃圾生物质能发电不见得一定廉价。”
法维翰咨询报告指出,城市垃圾或农场动物粪便作为原料的生物质能发电,可能比用其他原料的生物质能发电成本高出一倍。报告估计,到2009年,垃圾发电的价格可达每千瓦时12.58美分,2020年升至每千瓦时15.66美分,如果这样,其价格就比天然气要高。
缺点:
鉴于生物质能的原料体积庞大,这样发电的空间和选址就存在问题。佛罗里达林区的贾瑞克·诺瓦克(Jarek Nowak)表示:“就平常经验,一旦距离超过50到60英里,运费就会很高。”这就是为什么许多生物质能发电厂往往规模较小,发电功率通常在1兆瓦以下到50兆瓦之间。相比之下,位于埃弗格莱兹港的佛罗里达州电力照明公司,其油气发电功率可达1200兆瓦。
潜力如何?
法维翰咨询公司的研究报告中估计,佛罗里达州生物质能发电功率有望达6000兆瓦到1.555万兆瓦,相当于佛罗里达州电力照明公司计划兴建的两个核电部门发电量的3到7倍,远高于现在的发电功率。